长江荆江分洪南闸混凝土裂缝处理


摘要:本文阐述了裂缝处理的工艺流程,介绍了长江荆江分洪南闸混凝土裂缝处理
的灌浆材料和施工设备,灌后压水试验和取芯检查都说明这次裂缝处理是成功的。
    词:荆江分洪南闸;混凝土裂缝;化学灌浆
1工程简介
长江荆江分洪南闸位于湖北省公安县的黄山头镇,是荆江分洪区内一座重要的节制闸。共计32个闸孔.南闸加固工程主要包括上游防渗板、上游阻滑板、闸室底板裂缝处理。武汉长江工程技术公司负责裂缝处理的施工任务。 裂缝处理项目主要的内容有:裂缝调查、钻孔取芯、凿槽、嵌槽、裂缝化学灌浆、取样检测。工程于2005年4月15日正式开工,于2005年5月10日完工, 历时25天,成功地完成了该部位的施工任务。
2裂缝分布情况和处理方案
2.1裂缝分布情况
南闸共计32个闸孔,只有其中19#、25#闸孔未发现裂缝,通过钻孔和压水试验发现南闸混凝土裂缝情况为:第一、南闸上游防渗板、阻滑板 15#、16#、17#、18#闸孔的裂缝较深,已开裂至钢筋下部,其余闸孔的裂缝以表层温度缝为主,缝宽在0.05mm~0.35mm之间,缝深 0.5cm~5cm;第二、下游滤渗板、护坦板上裂缝的缝深小于4cm、缝宽小于0.15mm。
2.2裂缝处理方案
在充分论证各类裂缝处理的必要性后确定:第一、对于上游防渗板、上游阻滑板和闸室底板上的裂缝,宽度小于0.1mm的可以有选择性地处理、或不处理, 缝深小于5cm、缝宽在0.10mm~0.35mm之间(包括0.10mm)的裂缝采用凿槽嵌缝处理,对缝深大于5cm、缝宽大于0.10mm的裂缝才进行灌浆处理;
下游护坦板上的裂缝由于缝小(缝深小于4cm、缝宽小于0.15mm)且无防渗要求,暂不处理。
3灌浆材料与主要设备
3.1灌浆材料
灌浆材料采用CH系环保型高强环氧灌浆材料和CH环保型弹性环氧灌浆材料,
这两种灌浆材料为改性环氧化灌材料(不含丙酮和糠醛稀释剂),具有粘度低,可灌性好,,无毒等特点。具体性能指标见表1和表2
表1 CH系环保型高强环氧灌浆材料性能指标
初始粘度
初凝时间
粘接强度
抗压强度
30~75cp
1小时~18小时
大于5.0MPa
大于50MPa
表2 CH环保型弹性环氧灌浆材料性能指标
初始粘度(mPa.s)
胶凝时间(h)
抗拉强度(MPa)
断裂伸长率(%)
粘接强度(MPa)
干粘接
湿粘接
85
20
4.2
80
3.0
2.8
 
 3.2主要设备
南闸裂缝工程的施工设备配置如表3
表3南闸裂缝工程施工设备配置表
序号
设备名称
规格/型号
单位
数量
备注
1
取芯钻机
ZZHF-6
2
 
2
单液电动化学灌浆泵
CHDB-IB
1
 
3
双液电动化学灌浆泵
CHDB—IIB
1
 
4
液压化学灌浆泵
CH-YHB5.0/2.0-IIA
1
 
6
清洗机
DM8032
2
 
7
电锤、电钻
7720A
3
 
8
手磨机
S1M-KY3-100B
4
 
9
空压机
0.8m3/0.8MPa
2
 
4 裂缝处理的施工
裂缝施工工艺流程为:
表面清理→灌浆孔布置及钻孔→凿槽→冲(洗)孔、缝→埋灌浆嘴→嵌缝→检查连通及封闭情况→灌浆→表面修饰。
4.1表面清理
用手持电动刷清理缝面,再用高压水枪冲洗裂缝表面,将表面松散的泥砂、污垢等清理干净。
4.2灌浆孔布置及钻孔
在裂缝宽度较大的位置布设钻孔。孔距在0.3~0.6m之间,孔径Φ32mm。孔深一般大于15cm。
4.3凿槽
沿裂缝两侧凿U型槽,槽上口宽5~6cm,下口宽3~4cm,深度3~4cm。
4.4冲洗孔、缝
对已成形的孔、先用高压水清洗净化,再用压缩空气、纱布清理干燥。
4.5 埋灌浆嘴
灌浆嘴采用优质的厚壁紫铜管,紫铜管长根据孔深确定,管底端高出灌浆孔孔底5~8mm,采用结构胶埋管。
4.6嵌缝
先用底胶涂刷,底胶配比为:42.5#或32.5#水泥:聚合物=1:0.7。
底胶涂刷完后,用低聚灰比复合改性细石砼进行回填。回填分两层进行,第一层填至槽深的2/3,用铁棒捣实至表面出现少量浆液为止,然后用钢丝刷 刷毛,再铺第二层,以加强层间接合,防止成层脱壳。第二层摊铺于槽中的砼应略高于周围的老砼面,以便用木锤锤实至老砼面,第二层聚合物细石砼用木锤捣实后 用铁抹反复压实抹平。最后在压实抹平的聚合物细石砼上面刷一层聚合物改性水泥浆。
4.7检查连通及封闭情况
检查风压为0.2~0.3MPa、检查时间为1~2min。试漏时在灌浆嘴、嵌槽(封缝)的表面涂抹肥皂水,以便于观察、判断。试压中发现不连通的灌浆孔影响灌浆质量时,则进行补钻灌浆孔;发现嵌槽上有漏气点时,采用快凝结构胶或聚合物水泥浆封堵。
4.8灌浆
灌浆压力控制在0.8MPa以内。灌浆压力由低到高逐级提升。灌浆顺序:采用由里及表、由一端至另一端的顺序进行,灌浆采用单孔和多孔并联灌注进浆方式进行。灌浆结束标准:基本不吸浆后迸浆10min,即可结束灌浆。
4.9 表面修饰
灌浆完成后对灌浆管进行切割清理,并用聚合物水泥浆进行表面修饰。
5灌浆效果质量检查
5.1灌后压水检查
灌浆施工完后14天,进行压水检查,压水设备采用单液电动化学灌浆泵CH-YHB5.0/2.0,在0.6MPa的水压下,测得各孔吸水率为0ml/min。
5.2灌后钻孔取芯检查及芯样力学性能测试
灌浆施工完后一个月,在裂缝局部位置打掉嵌缝,可见缝面浆材充填饱满;多处钻取芯样检查,裂缝中浆材充填密实,见附图1。对所取芯样进行劈裂测试,平均结果为2.04MPa。
6结束语
南闸裂缝加固工程,施工程序和过程按照设计文件进行,做到了业主放心,设计、监理满意。处理后的检查结果表明:浆液已将缝隙充填密实,裂隙中的 浆脉随处可见,浆液凝固后与砼胶结牢固;所有检查孔,压水检查吸水率为零,钻取芯样检查,平均抗拉强度为2.04MPa,达到了设计要求。